Устройство для управления последовательно соединенными силовыми транзисторами

 

Изобретение относится к преобразовательной технике. Цель изобретения состоит в повьппении КПД устройства для управления последователь но соединенными силовыми транзистора ми в схемах инверторов, непосредственных преобразователей частоты и т.д. В устройство, содержащее генератор 1 прямоугольных импульсов, переключатель 3, блок 26 управления пере-- ключателем 3 и два трансформатора 4 и 5, вторичные обмотки 14-J5, .16-J7, 18-19,. 20-21 которых подключены каждая к отдельному выпрямителю 22, 23, 24, 25, введены четыре транзисторных ключа 28, 29, 30, 31, причем включаются ключи 28, 29s 30, 31 между выхо,- дами выпрямителей 22, 23, 24, 25 и управляющими входами силовых транзисторов . Открьгоаются транзисторные ключи 28, 29,- 30, 31 только при появлении напряжения на выходах соответствующих выпрямителей 22-25 и тем самым исключается ответвление управляющего тока по цепям, подключенным к управляющему входу калщого силового транзистора. 2 ил. с S

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1

1 Su4 Н 02М 1 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 41 28257/24-07 (22) 04.08,86 (46) 15.1 2,88. Бюл. М- 46 (71) Институт электродинамики АН

УССР и Специальное конструкторскотехнологическое бюро Института электродинамики АН УССР (72),В.В.Голобородько, И,С.Кутрань, В.М.Михальский, Э.M.×åõåò, Л,П,Бассок, Е.Г.Гринвальд и И.Ю,Таращинский (53) 621.316.727(088.8) (56) Хасаев О.И. Транзисторные преобразователи напряжения и частоты.

Наука, 1966, с.15, рис.3.

Авторское свидетельство СССР

У 754617, кл. Н 02 M 7/538, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО СОЕДИНЕННЫМИ СИЛОВЫМИ

ТРАНЗИСТОРАМИ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике. Цель изобретения состоит в повышении КПД устройства для управления последовательно соединенными силовыми транзисторами в схемах инверторов, непосредственных преобразователей частоты и т.д. В устройство, содержащее генератор 1 прямоугольных импульсов, переключатель 3, блок 26 управления пере ключателем 3 и два трансформатора 4 и 5, вторичные обмотки 14-15, .16-17

18-19,. 20-21 которых подключены каждая к отдельному выпрямителю 22, 23, 24, 25, введены четыре транзисторных ключа 28, 29, 30, 31, причем включаются ключи 28, 29, 30, 31 между выхо,", дами выпрямителей 22, 23, 24, 25 и управляющими входами силовых транзисторов. Открываются транзисторные ключи 28, 29, 30, 31 только при появлении напряжения на выходах соответствующих выпрямителей 22-25 и тем самым исключается ответвление управляющего тока по цепям, подключенным к управляющему входу каждого силового транзистора. 2 ил.

1444908

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления последовательно соединенными транзисторами инверторов, непосредственных преобразователей частоты и т.дЦелью изобретения является повьвпение КПД устройства за счет исключения ответвления управляющего тока по цепям устройства.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства для управления последовательно соединенными силовыми транзисторами; на фиг.2 — пример вы полнения управляемых транзисторных ключей.

Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов (ГПИ),сое- 20 диненный с входом 2 переключателя 3, трансформаторы 4. и 5, первичные обмотки б-7 и 8-9 которых подключены к выходным клеммам 10-13 переключателя 3, а вторичные обмотки 14-15, 25

16-17 18-19 и 20-21 подсоединены к выпрямителям 22-25, блок 26 управления переключателем, подключенный к управляющему входу 27 перекхасчателя 3, транзисторные ключи 28-31, Входной 30 вывод 32 транзисторного ключа 28 подключен к положительному выводу 33 выпрямителя 22, а выходной вывод 34 ,ключа 28 и отрицательный вывод 35 выпрямителя 22 предназначены для подключения к базе и эмиттеру первого силового транзистора соответственно, управляющий вывод 36 транзисторного ключа 28 связан с отрицательным вмводом 35 выпрямителя 22, Входной вы- 40 вод 37 транзисторного ключа 29 подключен к отрицательному выводу 38 выпрямителя 23, а выходной вывод 39 ключа 29 и положительный вывод 40 выпрямителя 23 предназначены для под-45 ключения к базе и эмиттеру второго силового транзистора соответственно, Устройство содержит также управляющий вывод 41 ключа 29 с положительным выводом 40 выпрямителя 23. Входные выводы 42 и 43 транзисторных ключей 30 и 31 подключены к выводам 44 и 45 выпрямителей 24 и 25 соответственно, управляющие выводы 46 и 47 ключей 30 и 31 связаны с выводами 48 и 49 вы прямителей 24 и 25, выходной вывод 50 транзисторного ключа 30 и вывод 48 выпрямителя 24 предназначены для поцключения к базе и эмиттеру второго силового транзистора соответственно,,а выходной вывод 51 ключа 31 и вывод 49 выпрямителя 25 предназначены для подключения к базе и эмиттеру первого силового транзистора соответственно, Устройство работает следующим образом, В блоке 26 формируется сигнал на включение, например, первого силового транзистора и поступает на управляющий вход 2/ переключателя 3, По этому сигналу переключатель 3 подключает первичную обмотку 6-7 трансс форматора 4 через свои выходные клеммы 10 и 11 к ГПИ 1.

На выводах 33 и 35 выпрямителя 22, подключенного к вторичной обмотке

14-15 трансформатора 4, появляется отпирающий сигнал для первого силового транзистора, а на выводах 38 и 40 выпрямителя 23 — запираюший сигнал для второго силового транзистора,Этими сигналами через входы 32,36 и 37, 41 включаются транзисторные ключи 28 и 29, которые через выходные выводы 34 и 39 передают сигналы управле" ния на базы первого и второго силовых транзисторов. Первый транзистор открывается, а второй запирается, Пусть с блока 26 на управляющий вход 27 переключателя 3 поступил сигнал на переключение силовых тразисторов. По этому сигналу переключатель 3 отключит первичную обмотку 6-7 трансформатора 4 от ГПИ 1 и через свои выходные клеммы 12 и 13 подключит к

ГПИ 1 первичную обмотку 8-9 трансформатора 5. На выводах 44, 48 и 45,49 выпрямителей 24, 25 появятся сигналы управления, которые через транзисторные ключи 30 и 31 поступят на базы силовых транзисторов. Сопротивление перехода база-эмиттер первого открытого силового транзистора практически равно нулю и весь ток ГПИ 1 через вторичную обмотку 20-21 трансформатора 5, выпрямитель 25 и транзисторный ключ 31 протекает по базоэмиттерному переходу первого транзистора, вызывая рассасывание неосновных носителей. Второй силовой транзистор в это время закрыт. По окончании процесса запирания первого транзистора сопротивление его перехода базаэмиттер резко возрастает, что приводит к появлению отпирающего тока, протекающего через вторичиун обмот30 изобретения

Формула

Устройство для управления последовательно соединенными силовыми транзисторами, содержащее генератор прямоугольных импульсов, выход которого соединен с входом переключателя, первый и второй трансформаторы с двумя вторичными обмотками, первичные обмотки которых подключены к первому и 40 второму выходам переключателя соответствечно, выводы первой и второй вторичных обмоток первого трансформатора подключены к входам первого и второго выпрямителей соответственно, 4g а выводы первой и второй вторичных обмоток второго трансформатора подключены к входам третьего и четвертого выпрямителей соответственно, I з 14449 ку 18-19 трансформатора 5, выпрямитель 24, транзисторный ключ 30 и переход база-эмиттер второго силового транзистора. Второй транзистор открывается ° Ключи 28 и 29 в это время закрыты, так как на выводах 33, 35 и 38, 40 выпрямителей 22 и 23 отсутствует напряжение, Задержка отпирания одного транзис- 10 тора на время процесса запирания дру— гого исключает возможность протекания сквозного тока, а наличие тран зисторных ключей 28-31 приводит к повышению КПД устройства, так как нет 15 пути для .ответвления управляющего тока.

Количество трансформаторов, вторичных обмоток, выпрямителей и ключей зависит от количества силовых тран- 20 зисторов, создающих цепь для протекания сквозного тока, Для инверторов количество транзисторов равно двум, . для трехфазных непосредственных преобразователей частоты — трем и т.д.

Повышение КПД предлагаемого устройства для управления последовательно соединенными силовыми транзисторами расширяет их область применения.

08

4 блок управления переключателем, выход которогп соепинен с управляющим входом переключателя, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД устройства, введены четыре транзисторных ключа, причем вход первого транзисторного ключа попключен к положительному выводу первого выпрямителя, выход первого транзисторного ключа и отрицательный вывод первого выпрямителя предназначены для подключения к базе и эмиттеру первого силового транзистора соответственно, управлявший вход первого транзисторого ключа соединен с отрицательным выводом первого выпрямителя, вход второго транзисторного ключа подключен к отрицательному выводу второго выпрямителя, выход второго транзисторного ключа и положительный вывод второго выпрямителя предназначены для подключения к базе и эмиттеру второго силового транзистора соответственно, управляющий вход второго транзисторного ключа соединен с положительным выводом второго выпрямителя, вход третьего транзисторного ключа подключен к положительному выводу третьего выпрямителя, выход третьего транзисторного ключа и отрицательный вывод третьего выпрямителя предназначены для подключения к базе и эмиттеру второго силового транзистора соответственно, управляющий вход треч ьего транзисторного ключа соединен с отрицательным выводом третьего выпрямителя, вход четвертого транзисторного ключа подключен к отрицательному выводу четвертого выпрямителя, выход четвертого транзисторного ключа и положительный вывод четвертого выпрямителя предназначены для подключения к базе и эмиттеру первого силового транзистора соI ответственно, а управляющий вход чет" вертого транзисторного ключа соединен с положительным выводом четвертого выпрямителя.

1444908

Составитель А.Меркулова

Техред А.Кравчук Корректор В.Романенко

Редактор Е.Копча

Заказ 6513/55

Тираж ббб Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. llpc r.ктная, 4